分散自律调度集中模拟仿真系统研究

为做好轨道交通运营调度指挥和行车人员的教育与培训工作,研制了分散自律调度集中和微机联锁系统的模拟仿真系统。根据基本操作和主要功能要求确定系统结构设计,通过对信号、进路和列车运行的全面仿真,确定系统的控制模式转换功能、按图自动行车监控功能、列车运行调整功能、故障设置及处理功能。以武广高速铁路为实例,进行了仿真系统设计,并分析说明系统的经济适用性价值。     

分散自律调度集中系统技术条件（暂行）

调度集中是调度中心(调度员)对某一区段内的信号设备进行集中控制、对列车运行直接指挥、管理的技术装备。分散自律调度集中系统是综合了计算机技术、网络通信技术和现代控制技术，采用智能化分散自律设计原则，以列车运行调整计划控制为中心，兼顾列车与调车作业的高度自动化的调度指挥系统。     

高速铁路行车仿真系统研究

为辅助解决铁路运营中不同层次的规划和设计问题,进一步提高高速铁路运营精细化管理水平,有必要构建高速铁路行车仿真系统。在阐述国内外铁路行车仿真系统研究现状的基础上,确定高速铁路行车仿真系统的整体框架,并采用时间驱动机制描述行车仿真的工作流程,重点分析铁路行车仿真系统中复杂度最高的调度系统与列车运行控制2个核心模块,最后通过计算京沪高速铁路曲阜东—滕州东区段列车最小追踪间隔时间,对仿真系统进行功能验证。结果表明,该系统能为铁路相关单位提供试验设计、线路规划、运营模拟、调度优化等方面的技术和平台支撑。     

高速铁路列车运行智能调整算法的应用研究

实现列车运行的智能调整有助于提高高速铁路调度集中系统自动化与智能化水平。高速铁路列车运行调整是具有多约束条件的组合优化问题,结合高速铁路列车运行的特点,建立高速铁路列车运行智能调整模型。针对基本萤火虫算法易早熟收敛的缺陷,采用基于逻辑自映射的变尺度混沌萤火虫算法对所建立的模型进行求解,最后采用贵阳北—广州南高速铁路小碧线路所至从江站双向列车运行数据进行仿真验证,结果表明,基于逻辑自映射的变尺度混沌萤火虫算法在高速铁路列车运行智能调整中的应用具备可行性和有效性。     

基于极大代数的高速列车运行延误模型研究

基于极大代数线性系统理论和运行图建立列车运行模型状态矩阵,分别研究建立列车顺序运行和区段列车或越行列车2种情况的列车运行系统。通过对线性系统输入矩阵或初始状态矩阵的参数设置,可以对任意列车在任意停站车站的发车时刻增加延误扰动,并基于所加扰动导致的延误列车本身及其他被影响列车的延误情况研究高速铁路列车运行延误模型。最后以某高速铁路实际列车运行情况建模,并通过仿真进行计算分析,验证模型的可行性。     

高速铁路列车调度员应急场景处置仿真系统设计研究

为有效提升高速铁路列车调度员应急场景处置能力,在阐述高速铁路列车调度员应急场景处置作业过程及特点的基础上,针对高速铁路列车调度员应急场景处置仿真系统需求,构造系统框架,并对设备操作、应急处置、作业考评、支持系统模块进行具体分析,探讨系统设计过程中需要运用的自动应答及配合技术、列车运行控制技术、智能评判技术等关键技术,提出系统应用方案,为构建应急场景处置培训平台、优化现场应急处置预案等提供支持,对促进调度部门不断完善应急指挥与管理体系,保障高速铁路安全具有积极意义。     

基于北斗导航的列车运行控制系统架构设计

针对西部铁路运输特点及其列车运行控制系统发展方向,利用北斗导航和无线通信技术应用,并结合增强型列车运行控制系统的优势,研制自主产权的北斗导航列车控制系统,以满足路网的互联互通。从系统功能需求、系统定义、系统设计原则等方面对北斗导航列车控制系统功能需求进行分析,将系统融合高速铁路CTCS-3级列控系统和城市轨道基于通信的列控系统(CBTC)核心的优势技术,并分析系统中列控联锁一体化控制技术、列车综合定位技术、列车占用检查和虚拟闭塞技术、列车完整性检查技术、虚拟应答器技术、智能运用维护技术等关键技术,以完善列车运行控制系统,保障西部铁路运输效率和安全运输。     

铁路列车调度指挥系统数据仓库体系结构的研究

为促进铁路运输信息化管理和智能调度的发展,结合我国铁路列车调度指挥系统的结构,在分析列车运行实绩数据的构成和信息流的基础上,提出由数据采集层、数据服务层、业务逻辑层和应用层组成的铁路列车调度指挥系统数据仓库的体系结构。以铁路列车调度指挥系统的基础数据、列车运行实绩和行车操作数据为数据源,通过操作数据库实现数据的预处理、转换和加载。通过建立概念模型,建立维度表和事实表,设计星型结构的数据仓库。基于业务逻辑和需求分析,构建列车运行实绩数据立方体,实现不同层次的数据分析和展现,为铁路列车调度指挥系统数据仓库的设计和方案提供参考。     

高速铁路与既有线调度指挥系统差异性分析

随着我国高速铁路与既有线路网的交叉逐渐增多,高速铁路与既有线调度指挥系统间的联系变得愈发紧密。为探寻高速铁路与既有线调度指挥系统间的差异,在阐述国内外学者对高速铁路和既有线调度指挥系统的差异性相关研究成果的基础上,从系统构成、组织构架、作业内容、行车指挥、列车运行调整等方面比较分析了二者的差异性,在此基础上论证高速铁路调度指挥系统与既有线调度指挥系统在调度指挥结构功能设置、软硬件设备配置及调度信息传递与交互上都具备显著的差异性,为进一步研究高速铁路与既有线调度指挥系统的协同性奠定基础。     

青藏铁路低密度列车运行控制系统方案研究

青藏铁路具有日常行车密度低、突发运能需求高、沿线自然环境恶劣、维护成本高等特点。在分析目前青藏铁路增强型列车运行控制系统运用现状的基础上,根据青藏铁路行车密度较低的特点,制订低密度列车运行控制系统目标,提出青藏铁路低密度列车运行控制系统总体方案,分析基于北斗卫星导航的列车定位、宽带无线信息传输、移动闭塞、列车完整性检查、智能调度集中、列车自动驾驶等低密度列车运行控制系统关键技术的实现方法,以达到降低系统部署和运营成本,提高系统可靠性,提升运输效率的目的。     

铁路调度集中区段行车指挥安全风险管控对策研究

随着铁路调度集中区段里程的不断增加,调度集中区段行车指挥安全和风险管控的重要性日益突出。在阐述分散自律下接发车进路自动办理、列车调度员直接操作信号设备、调度命令用途及发布标准变化等调度集中区段行车指挥特点的基础上,通过分析列车运行计划信息、信号设备人工操作、控制模式转换、调度命令发布、岗位工作量、新职人员素质等行车指挥安全风险因素,提出优化设备功能、强化调度基础管理、规范调度安全管理等对策,对提高运输保障能力具有现实意义。     

广州南站到发线通过能力查定研究

我国高速铁路车站运输能力查定等基础理论研究滞后于高速铁路运营实践,通过对高速铁路车站到发线通过能力查定开展理论计算方法的研究,修正高速铁路运能查定利用率计算参数。以旅客发送量最大的广州南站为研究对象,运用分散自律调度集中CTC设备精准采集京广场和广珠场办理的终到入库列车、库出始发列车、中转列车、立折列车等4类列车占用到发线时间,分析查定广州南站到发线通过能力,得到广州南站到发线通过能力存在潜能、广州南站通过能力受限于咽喉通过能力的研究结论,为运能日益紧张的广州南站扩能改造提供理论参考。     

高速电气化铁道调度综合自动化系统的探讨

借鉴国外铁路以列车运行管理为中心的铁路综合自动化发展模式,提出适合中国高速铁路调度综合自动化的结构设计模式、设计原则,并对网络选型、系统互联、各子系统功能和接口标准化等关键技术提出实施建议,为中国高速电气化铁路强调智能化发展打下了良好基础。     

面向虚拟编组的城市轨道交通运行优化调度方法

伴随着我国城市化进程持续快速发展,既有的城市轨道交通列车运行控制系统下运力资源的调控能力已经趋于饱和。为了满足不断增长的乘客出行需求,以列车虚拟编组为代表的新技术成为发展方向。为了解决虚拟编组下列车的运行调度问题,提出面向虚拟编组的城市轨道交通运行优化调度方法,建立列车运行和客流变化模型,描述列车运行和乘客人数的动态变化;构建列车时刻表和编组策略的协同优化模型,以实现列车利用率、列车停站时间和乘客等待时间之间的平衡为目标求解优化策略,并根据最优解生成列车调度和编组方案;最后选取北京地铁亦庄线为线路仿真对象,结果表明该模型可以显著提高列车利用率,减少乘客候车时间,具备良好的应用前景。     

高速铁路列车运行辐射噪声与运行速度关键系数研究

列车运行辐射噪声与运行速度关系模型研究是高速铁路噪声控制技术研究的关键问题之一,但目前尚未确定其关键系数。通过对我国高速铁路综合试验和联调联试噪声试验数据的统计分析,初步识别出轮轨噪声和气动噪声声学转换速度在300km/h左右的一个动态范围内,进而研究确定了我国高速铁路列车运行辐射噪声与列车速度关键系数,研究结果为进一步研究高速铁路轮轨噪声产生机理及噪声预测提供支撑。     

京沪高速铁路列车运行模式研究

基于运行图数据,研究京沪高速铁路不同运营时期的运输组织模式,分析不同速度列车共线模式下京沪高速铁路的运能结构变化,探讨高速铁路列车运行模式发展趋势。在分析本线全程列车始发时段与停站次数的关系,研究本线列车开行的周期规律。结果表明,2018年底京沪高速铁路区段通过能力利用存在较大的不均衡性,能力限制区间为徐州东-蚌埠南;分析列车运行模式存在的问题,提出"区域路网直达+跨区域换乘"的运行模式是高速铁路列车运行模式的发展方向。     

对优化广深三线行车组织方案之初步探讨

广深线是我国的第一条准高速铁路，在目前客车对数不多的情况下，现行分工办法是可行的，但为扩大运输市场，必须向高速度和高密度方向发展。因此，必须改造两头普速地段，并使之延长；统一自动闭塞加移频信号；加快调度集中和计算机辅助行车调度系统建设；规划第四线建设，实行客、货列车专线运行、开行电动列车，与香港铁路接轨。     

铁路列车晚点时间预测方法研究

列车晚点预测是对列车运行干扰和晚点传播等影响程度的预估,可以辅助调度人员决策,优化旅客出行链,提高运输质量和安全性。分析列车晚点时间传播规律,构建列车晚点时间被动关系网,表示列车到达、出发时刻的制约关系。以武广高速铁路列车为例,分析列车晚点时间分布规律,以此作为晚点预测的基础数据。基于广义回归模型公式,利用Logistic回归模型和Poisson回归模型分别预测相邻、相间列车晚点时间。回归模型的预测精度比较结果表明,利用Logistic回归模型预测相邻晚点时间精度较高,预测结果与真实值大小、范围和变化趋势吻合度较好,具有较好的预测效果。     

广州南站咽喉通过能力查定研究

高速铁路运输组织与普速铁路有根本性差异,我国铁路企业查定高速铁路车站咽喉通过能力仍然沿袭普速铁路区段站通过能力计算方法。通过对高铁站咽喉通过能力查定进行研究和建模,以全国旅客发送量最大的高速铁路车站广州南站为研究标本,对现行普速铁路车站通过能力利用率计算方法进行修正。同时运用分散自律调度集中CTC设备精准采集广州南站接发列车占用咽喉时间数据,实际查定和分析广州南站分车场分咽喉分方向的咽喉通过能力,并提出相关提高高速铁路车站咽喉通过能力措施,对我国高速铁路车站运输生产、站场设计和扩能改造提供参考。     

日本铁路运输组织现状及启示

通过阐述日本铁路运营和构成的现状,从运输组织、运行图、调度指挥和综合防灾系统等方面,重点总结分析了日本铁路的运输组织特点。结合我国高速铁路的建设与发展,提出强化客服管理,优化开行跨线直通列车,积极发展和提高行车组织自动化水平,转变列车运行调整理念,完善综合防灾系统等启示及建议措施。